Tiene el consumo de alcohol efectos perjudiciales para la salud incluso a las dosis aceptadas socialmente?

El consumo excesivo y crónico de alcohol se asocia a efectos perjudiciales bien conocidos entre los que se incluyen enfermedades cardiovasculares, deficiencias nutricionales, cáncer y envejecimiento acelerado; se ha asociado también con atrofia cerebral, pérdida de neuronas y alteración de la integridad de las fibras de la sustancia blanca.

En algunos estudios de adultos mayores y de edad media, el consumo moderado de alcohol se asoció con un menor volumen cerebral total, atrofia de la materia gris y menor densidad de materia gris en regiones cerebrales frontales y parietales. Sin embargo, otros estudios no han mostrado tal asociación llegando incluso a mostrar una asociación positiva entre el consumo de alcohol ligero y moderado y el Volumen de la Sustancia Gris en hombres mayores.

Las alteraciones microestructurales de la Sustancia Blanca (WM por sus siglas en inglés) relacionadas con el consumo de alcohol son un cambio característico asociado al Trastorno por Consumo de Alcohol. Los estudios de neuroimagen han mostrado sistemáticamente la degeneración del cuerpo calloso en este síndrome. No se limita solo al cuerpo calloso, sino que también se observa en la cápsulas interna y externa, el fórnix, las radiaciones  frontales, el circuito Cingular  superior y los fascículos longitudinales.

La falta de pruebas concluyentes sobre la asociación entre el consumo moderado de alcohol y la estructura cerebral en la población general puede deberse a que la bibliografía se compone en su mayoría de estudios pequeños y poco representativos, con un número limitado de personas, con una potencia estadística limitada.

Existen además algunos factores que pudieran enmascarar los resultados asociados a diferencias individuales tanto en la ingesta de alcohol como en la neuroanatomía estos factores incluyen el sexo, el índice de masa corporal (IMC), la edad y la estructura genética de la población.

Los estudios de neuroimagen han demostrado que el consumo crónico de alcohol en exceso (3 o más bebidas para mujeres y 4 o más bebidas para los hombres en cualquier día) está asociado con patrones generalizados de cambios macro y microestructurales, que afectan principalmente a las estructuras frontales, diencefálicas, hipocampales y cerebelosas.

Un menor Volumen de Sustancia Gris en las regiones estriadas, frontales y talámicas se asoció con la duración del Desorden de Consumo de Alcohol (AUD) a lo largo de la vida. Así mismo los efectos del consumo de alcohol sobre el volumen cerebral se imbrican con los efectos propios del envejecimiento.

En el citado estudio los investigadores pudieron evaluar las asociaciones entre el consumo de alcohol y la estructura cerebral utilizando datos de imágenes multimodales de 36.678 adultos sanos de mediana y avanzada edad Pertenecientes al Biobanco del Reino Unido.

El UKB, un estudio de cohorte prospectivo representativo de población del Reino Unido (UK) de entre 40 y 69 años, es la mayor colección disponible de escáneres cerebrales de alta calidad por resonancia magnética relacionadas con los datos relativos al consumo de alcohol.

El presente estudio examina las asociaciones entre la ingesta de alcohol y las medidas de la estructura de la Sustancia Gris cerebral, así como de la microestructura de la Sustancia Blanca del cerebro en una gran muestra de población.

En concreto, los investigadores evaluaron las asociaciones entre la ingesta de alcohol (es decir, la media de unidades de alcohol diarias; una unidad = 10 ml u 8 g de etanol) y los fenotipos derivados de las imágenes (IDPs) de la estructura cerebral (GMV total, WMV total y 139 regionales), así como 375 fenotipos derivados de la imagen de la microestructura de la Sustancia Blanca Cerebral (CWM) (índices DTI e índices NODDI), utilizando datos de 36.678 participantes en el UKB.

Teniendo en cuenta resultados de estudios anteriores, los investigadores hipotetizaron una relación negativa entre la ingesta alcohólica y el Volumen de la Sustancia Gris y de la sustancia Blanca total en individuos que consumen grandes cantidades de alcohol (es decir, mujeres que declaran consumir más de 18 unidades a la semana y los hombres que declaran consumir más de 24 unidades a la semana). Por otro lado la gran muestra de población proporcionó suficiente sensibilidad, para evaluar en forma tanto cualitativa como cuantitativa, la variación de las asociaciones a lo largo del todo el espectro de consumo de alcohol  y comprobar a partir de qué umbral se hacen manifiestas.

El gran tamaño de la muestra proporciona una potencia estadística del 90% para detectar efectos tan pequeños como f2 < 0,00078 al nivel de significación del 5%, después de probar múltiples hipótesis.

Los investigadores hicieron un cálculo de Regresión lineal con el fin de cuantificar las relaciones entre la ingesta diaria de alcohol y sus interacciones o relaciones con Edad, Sexo y los distintos Fenotipos Derivados de las Imágenes (IDP globales).

Los Fenotipos derivados de las Imágenes (Sustancia Gris y Sustancia Blanca PDI globales) disminuyeron en función de la ingesta diaria de alcohol. La ingesta de alcohol explica el 1% de la varianza de la Volumen de la Sustancia Gris  y el 0,3% de la de la varianza total del Volumen de la Sustancia Blanca  si tomamos en cuenta a todos los individuos más allá de todas las demás variables de control (ambas con significación estadística).

La varianza atribuida a la Ingesta de Alcohol más allá de otras variables de control se reduce a 0,4% para la Volumen de la Sustancia Gris  y 0,1% para la Volumen de la Sustancia Blanca al excluir a los individuos que consumen un alto nivel de alcohol (es decir si eliminamos del análisis a aquellos individuos con alto consumo de alcohol).

Usaron también los mismos modelos de regresión para calcular cuál sería el cambio en el Volumen tanto de la sustancia Gris como en la sustancia Blanca a medida que aumentamos el consumo diario de alcohol en una unidad.

Según el modelo, el cambio resultante de aumentar la ingesta de alcohol por encima de una unidad diaria, da lugar a una reducción de -0,030 Desviaciones estandard (DE) en Volumen de la Sustancia Gris global y -0,020 DE en el Volumen de la Sustancia Blanca según los estimados en la totalidad de la muestra.

Según el mismo modelo, al excluir a los individuos que consumen un alto nivel de alcohol observamos asociaciones negativas de magnitudes similares: -0,034 DE en el Volumen de Sustancia Gris y -0,019 DE en la Volumen de la Sustancia Blanca.

Las asociaciones observadas entre la ingesta de alcohol y los Fenotipos Derivados de las Imágenes (IDP por siglas en inglés) aumentan a medida que aumenta el número de unidades de consumo alcohólico diarias. Un aumento de una a dos unidades diarias se asocia con una disminución de 0,127 y 0,074 desviaciones estándar en el Volumen de la Sustancia Gris y el Volumen Medio de la Sustancia Blanca globales predichas respectivamente.

Un cambio de dos a tres unidades diarias se asoció con una disminución un 75% mayor, de 0,223 y 1,28 desviaciones estándar en el Volumen Medio de la Sustancia Gris y el Volumen Medio de la Sustancia Blanca, respectivamente.

Relación entre la Volumen de la Sustancia Gris regional y la ingesta de alcohol:

Las asociaciones más fuertes se observaron en las cortezas frontal, parietal e insular, regiones temporales y cinguladas, el putamen, la amígdala y el tallo cerebral. En estas regiones, la ingesta de alcohol explica entre el 0,3 y el 0,4% de la varianza de la Volumen de la Sustancia Gris local por encima de las demás covariables. La reducción global de la Volumen de la Sustancia Gris asociada a la ingesta de alcohol fue en el estudio el resultado de la agregación de asociaciones más pequeñas que se extienden por todo el cerebro (en lugar de limitarse a áreas específicas).

En la mayoría de las regiones, la reducción de la Volumen de la Sustancia Gris ya es visible en los grupos que reportan un consumo moderado de alcohol (es decir que consumen 2 unidades diarias). Así pues, la asociación entre el consumo moderado de alcohol y el Volumen de la Sustancia Gris parece generalizada en todo el cerebro y es detectable tanto en hombres como en mujeres.

Trece regiones correspondientes a tractos de la Sustancia Blanca  muestran asociaciones consistentes con una menor Anisotropía Fraccional (FA en inglés)  y una mayor Fracción Isotrópica de Volumen (ISOVF siglas en inglés) y Difusividad Media (MD siglas en inglés), medidas todas sugestivas de acumulación de líquido (edema) entre las fibras de la Sustancia Blanca. Las más fuertes son las del fórnix, donde la afectación de la integridad de la Sustancia Blanca se asoció previamente con la ingesta de alcohol en estudios de poblaciones con Desorden de Ingesta Alcohólica.

Discusión

Los autores observaron relaciones negativas entre el consumo de alcohol y los índices que permiten apreciar la alteración de la microestructura de la Sustancia Blanca. Las asociaciones que identificaron son generalizadas en todo el cerebro, y su magnitud aumenta con el número medio absoluto de unidades de alcohol consumidas diariamente.

En particular, las asociaciones negativas que observaron son detectables en individuos que consumen entre 1 y 2 unidades de alcohol al día. Así, en el Reino Unido, el consumo de una sola bebida alcohólica al día (o dos unidades de alcohol) podría asociarse con cambios en la Volumen de la Sustancia Gris y de la Sustancia Blanca en el cerebro.

Al igual que lo observado en individuos con Trastorno de Ingesta de Alcohol (AUD siglas en inglés), la ingesta de alcohol en esta muestra de población sana estuvo asociada con diferencias microestructurales en los sistemas superficiales de la Sustancia Blanca relacionados funcionalmente con las redes de la Sustancia Gris, incluyendo las redes de control y atención frontoparietales, y las redes sensoriomotoras y cerebelosas activas en forma predeterminada.

Este patrón de alteraciones microestructurales de la Sustancia Blanca asociadas al alcohol apoya las investigaciones previas que muestran un exceso de fluido intracelular y extracelular en individuos con Trastornos por Consumo de Alcohol.

En resumen, este estudio proporciona pruebas adicionales de una asociación negativa entre la ingesta de alcohol y la macro y microestructura del cerebro en una muestra de población general de adultos de mediana y avanzada edad. La ingesta de alcohol se asocia negativamente con las medidas de volumen cerebral global, volumen de Sustancia Gris regionales y la microestructura de la Sustancia Blanca Cerebral.

Bajo esta misma línea de investigación queda por verse la reproducibilidad de los hallazgos en otras poblaciones, el grado de reversibilidad de los mismos y si se traduce o no en algún  tipo de deterioro cognitivo.

Traducido y comentado por Claudio López Bruzual, MD.

Artículo Original:Daviet, R., Aydogan, G., Jagannathan, K. et al. Associations between alcohol consumption and gray and white matter volumes in the UK Biobank. Nat Commun 13, 1175 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-28735-5

Modalidades de RMN que permiten evaluar cambios microestructurales en la sustancia blanca:

NODDI (neurite density index [NDI](densidad de las dendritas), orientation dispersion index[ODI] (dispersion de la Orientación de las dendritas), and isotropic volume fraction [ISOVF](agua libre extracelular))

DTI (fractional anisotropy [FA], mean diffusivity [MD], axial diffusivity, and radial diffusivity [RD]) measures.

Las imágenes con tensor de difusión (DTI) han demostrado tener un gran potencial para sondear de forma no invasiva la microestructura del tejido de la Sustancia Blanca al permitir la medición de las propiedades de difusión del agua en el tejido. Las medidas derivadas con el uso de este modelo, como la anisotropía fraccional (FA), la difusividad media (MD), la difusividad axial (AD) y la difusividad radial (RD), caracterizan el grado de anisotropía(variación según la incidencia de la imagen) de las moléculas de agua, la magnitud global de la difusión, la direccionalidad difusional perpendicular al axón y la direccionalidad difusional a lo largo del axón, respectivamente.

En el modelo NODDI, cada vóxel (pixel cúbico), se asume como una combinación de tres compartimentos: intracelular (modelado como difusión no gaussiana anisotrópica restringida), extracelular (modelado como difusión gaussiana anisotrópica obstaculizada) y líquido cefalorraquídeo (LCR; modelado como difusión gaussiana isotrópica). NODDI puede desentrañar las diferentes contribuciones microestructurales a las medidas de DTI y, por consiguiente, proporcionar una visión más específica de los cambios microestructurales subyacentes de la Sustancia Blanca (WM por su ciglas en Inglés). Las medidas derivadas de NODDI, incluyendo el índice de densidad de neuritas (NDI), el índice de dispersión de la orientación (ODI) y la fracción de volumen isotrópico (ISOVF), reflejan la densidad de neuritas, la dispersión de la orientación de las neuritas y el agua libre extracelular, respectivamente.